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Kühler für Kompressoren Die Erfindung bezieht sich auf einen Kühler
für Kompressoren, bei dem das im Kompressor verdichtete Gas in einen unterteilten
Kanal eingeleitet wird, dessen einer mit einem Eintrittsstutzen versehener Teil
eine Verteilerkammer und dessen anderer mit einem Austrittsstutzen versehener Teil
eine Sammelkammer aufweist, wobei zwischen der Verteilerkammer und der Sammelkammer
ein aus Rohren bestehendes Kühlelement, das im Luftstrom eines Kühlgebläses liegt,
derart vorgesehen ist, daß die Einlaßöffnungen des Kühlelementes in die Verteilerkammer
und die Auslaßöffnungen des Kühlelementes in die Sammelkammer münden und die Sammelkammer
an der tiefsten Stelle mit einem Kondensatsammelbehälter in Verbindung steht, wobei
der durch zwei Wände in zwei Teile unterteilte Kanal als geschlossener Ringkörper
ausgebildet ist, der das Kühlelement, das aus zwei etwa halbringförmigen Rohrbündeln
besteht, vollständig umschließt, wobei die den beiden Rohrbündeln gemeinsame Verteilerkammer
im oberen und die den beiden Rohrbündeln gemeinsame Sammelkammer im unteren Teil
des Ringkörpers angeordnet sind.
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Bei einem bekannten Kühler, bei dem das im Kompressor verdichtete
Gas in einen unterteilten Kanal eingeleitet wird, dessen einer mit einem Eintrittsstutzen
versehener Teil eine Verteilerkammer und dessen anderer mit einem Austrittsstutzen
versehener Teil eine Sammelkammer aufweist, wobei zwischen der Verteilerkammer und
der Sammelkammer ein aus Rohren bestehendes Kühlelement, das im Luftstrom eines
Kühlgebläses liegt, derart vorgesehen ist, daß die Einlaßöffnungen des Kühlelementes
in die Verteilerkammer und die Auslaßöffnungen des Kühlelementes in die Sammelkammer
münden und die Sammelkammer an der tiefsten Stelle mit einem Kondensatsammelbehälter
in Verbindung steht, dienen als Verteiler- bzw. Sammelkammer zwei vertikal angeordnete
Rohrstücke, zwischen denen sich Kühlrohre in horizontaler Richtung erstrecken und
an deren unteren Enden je ein Kondensatsammelbehälter angeschlossen ist.
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Dieser Ausführung haftet die Schwierigkeit an, daß die Kühlrohre größtenteils
im zentralen Teil des Kühlluftstromes liegen, der verhältnismäßig schwach ist, wenn,
wie üblich, als Gebläse ein Axialgebläse Verwendung findet. Infolgedessen kann eine
befriedigende Kühlwirkung nur dann erzielt werden, wenn zusätzliche Mittel zur Vergleichmäßigung
des Kühlstromes vorgesehen werden. Außerdem ist es ungünstig, daß der Kondensatabfluß
in dem aufsteigenden vertikalen Verteilerrohr entgegen der Strömung des komprimierten
Gases zu erfolgen hat, da das Kondensat immer wieder in ungekühlte Zonen zurückströmt
und dort zum Teil aufs neue verdampft. Auch ist es ungünstig, daß in den horizontalen
Kühlrohren kein den Kondensatabfluß begünstigendes Gefälle vorhanden ist.
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Es ist ferner auch bereits bekannt, die Kühlrohre an derartigen Kühlern
ringförmig so anzuordnen, daß sie im wirksamsten Bereich des Kühlluftstromes liegen.
Dabei hat man, um eine möglichst gute Ausnutzung zu erzielen, Rohre von annähernd
geschlossener Kreisform verwendet, deren Einlaß- und Auslaßseiten daher nahe beieinander
liegen.
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Bei Anordnung von in vertikalen Ringebenen liegenden Kühlrohren oder
ähnlichen Kühlelementen, die deshalb erwünscht ist, weil man dann das Laufrad des
Kühlluftgebläses auf der Kompressorwelle befestigen kann, ergeben sich hierbei die
Möglichkeiten, die Einlaß- und Auslaßanschlüsse entweder im oberen oder im unteren
Scheitelpunkt des Kühlers vorzusehen. Die erstere Möglichkeit gewährleistet zwar
erwünscht kurze Rohrleitungen zu den Zylinderköpfen des Kompressors, sie macht es
aber schwierig, das bei der Kühlung der verdichteten Gase anfallende Kondensat abzuführen.
Bei der zweiten Anordnungsmöglichkeit läßt sich zwar die Kondensatabführung einfacher
durchführen, dafür benötigt man aber lange Rohrleitungen, die zur Kühlung nicht
ohne weiteres nutzbar gemacht werden können, weil sie größtenteils außerhalb des
Kühlluftstromes liegen. Außerdem ist beiden Anordnungen wie der vorbeschriebenen
Bauart die Schwierigkeit eigen, daß der Kondensatabfluß in einem Teil des Kühlrohrsystems
entgegen der Strömungsrichtung
des komprimierten Gases erfolgen
muß.
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Bei einem bekannten ölkühler für Verbrennungsmaschinen wird das zu
kühlende öl in eine Verteilerkammer und über diese in ein Kühlelement geleitet,
das aus zwei etwa halbringförmigen Rohrbündeln besteht und durch das das Öl einer
Sammelkammer zugeführt wird. Dieser bekannte Kühler, der sich gattungsmäßig von
dem eingangs genannten Kühler dadurch unterscheidet, daß die Sammelkammer über der
Verteilerkammer angeordnet ist und kein durch zwei Wände in zwei Teile unterteilter,
als geschlossener Ringkörper ausgebildeter Kanal zum Zu- und Ableiten des zu kühlenden
Mediums zum Kühlelement bzw. von diesem vorgesehen ist, ist zur Erzeugung eines
axialen Luftstromes durch das ringförmige Kühlelement eine das Gebläselaufrad umfassende
Führungsfläche vorgesehen. Dieser bekannte Kühler vermeidet jedoch nicht die Nachteile
der oben zuletzt genannten Möglichkeiten der Variation bekannter Kühler.
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Nach einem mit dem eingangs erwähnten Kühler gleichrangigen Vorschlag
sollen die Schwierigkeiten der bekannten Ausführungen dadurch vermieden werden,
daß bei einem Kühler der eingangs zuerst genannten bekannten Art der durch zwei
Wände in zwei Teile unterteilte Kanal als geschlossener Ringkörper ausgebildet ist,
der das Kühlelement, das aus zwei etwa halbringförmigen Rohrbündeln besteht, vollständig
umschließt, wobei die den beiden Rohrbündeln gemeinsame Verteilerkammer im oberen
und die den beiden Rohrbündeln gemeinsame Sammelkammer im unteren Teil des Ringkörpers
angeordnet sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kühlweihung des zuletzt
genannten Kühlers zu erhöhen, indem die Innenwand des unterteilten Kanals als zusätzliche
Kühlfläche dient.
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Diese Aufgabe ist bei dem eingangs genannten Kühler gemäß der Erfindung
dadurch gelöst, daß die Innenwand des unterteilten Kanals das Gebläselaufrad derart
umfaßt, daß sie dem durch dieses geförderten Kühlluftstrom als Führungsfläche dient.
Dadurch wird erreicht, daß praktisch die ganze von dem Gebläselaufrad angesaugte
Kühlluft durch das Kühlelement angesaugt wird, weil die das Gebläserad umfassende
Kanalwand verhindert, daß durch die Druckverminderung auf der Ansaugseite des Gebläserades
Fremdluft angesaugt wird. Gleichzeitig wird die Innenfläche des größtenteils gekühlte
Luft führenden unterteilten Kanals vergrößert und dadurch die Kühlwirkung verbessert,
ohne einen besonderen konstruktiven Aufwand zu erfordern.
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Der Schutz des Patentes ist auf den Wortlaut des Patentanspruchs beschränkt.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
ein Kühler für einen zweistufigen Kompressor in F i g. 1 im Querschnitt nach der
Linie I-I der F i g. 2 gezeigt, welche ihrerseits einen Längsschnitt nach der gebrochenen
Linie II-H in F i g. 1 darstellt.
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Das in der ersten Verdichtungsstufe komprimierte Gas wird dem Kühler
über einen Eintrittsstutzen 1
zugeführt und gelangt, nachdem es den Kühler
durchströmt hat, über einen Austrittsstutzen 2 zur zweiten Verdichtungsstufe.
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Das Kühlelement 3 selbst besteht aus etwa halbkreisförmig gebogenen
Rohren, die an ihren beiderseits offenen Enden durch Stirnplatten 4 zu Bündeln zusammengefaßt
sind, welche Stirnplatten zugleich je eine Verteilerkammer 5 und eine Sammelkammer
6
begrenzen. Konzentrisch zu den Rohrbündeln ist ein diese nach außen hin
umhüllender unterteilter Kanal vorgesehen, welcher durch Wände 8 bzw. 9 in zwei
Teile 7 und 7' unterteilt ist, in deren einem die Verteilerkammer 5 und die Mündung
des Eintrittsstutzens 1 und in deren anderem die Sammelkammer 6 und die Einmündung
des Austrittsstutzens 2 liegen. Die Innenwand 10 des unterteilten Kanals
ist durch ein zylindrisches Blech gebildet, dessen Durchmesser wenig größer ist
als der Durchmesser des auf der Kompressorwelle sitzenden Gebläselaufrades 11 und
welches dieses Laufrad als Zarge umfaßt. An die Sammelkammer 6 ist ein Kondensatsammelbehälter
12 angeschlossen. In der Wand 9 ist eine kleine öffnung 13 vorgesehen.
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Die Wirkung dieser Einrichtung ist folgende: Der durch den Eintrittsstutzen
1 eintretende Gasstrom gelangt über den unterteilten Kanal im wesentlichen in die
Verteilerkammer 5 und verteilt sich dort auf die in zwei Bündeln angeordneten Rohre
des Kühlelementes 3 und gelangt über diese in die Sammelkammer 6. Dabei erfährt
es durch die Wirkung der das Kühlelement 3 umströmenden, in F i g. 2 durch Pfeile
angedeuteten Luft eine intensive Kühlung. Soweit sich hierbei Kondensat abscheidet,
fließt es in den Kondensatsammelbehälter 12 ab. Im übrigen gelangt der Gasstrom
von der Sammelkammer 6 über den anderen Teil 7' des unterteilten Kanals zum Austrittsstutzen
2. Ein kleiner Teil des am Eintrittsstutzen 1 einströmenden Gases gelangt
über den einen Teil 7 des unterteilten Kanals und die kleine Bohrung 13 unmittelbar
in die Sammelkammer 6 und von dort zum Austrittsstutzen 2. Dieser Teilstrom wird
über die Innenwand 10 des unterteilten Kanals im Teil 7 gekühlt, so daß er
annähernd auf die gleiche Temperatur abgekühlt wird, die die beiden Hauptströme
durch die Kühlung in den Rohrbündeln. erhalten.